ШТАНГОВЫЙ ОПРЫСКИВАТЕЛЬ Российский патент 2013 года по МПК B05B7/06 

Изобретение относится к области сельскохозяйственного производства, в частности к штанговым опрыскивателям для поверхностного внесения жидких средств химизации (ЖСХ), в частности пестицидов, возможно, его применение для поверхностного внесения жидких минеральных удобрений.

Одной из важных проблем поверхностного внесения пестицидов штанговыми опрыскивателями является уменьшение потерь пестицидов из-за их сноса ветром, непосредственно облака дисперсионных аэрозолей пестицидов. Эти потери достигают 20% и более.

Эту проблему решают как совершенствованием опрыскивателей, так и созданием пестицидов с новыми физическими свойствами - это применение электрической зарядки капель распыла, использование пенного опрыскивания, применение пестицидно-полимерных нитей, установка специальных дефлекторов, применение электрических полей [1 Wojciech Tanas, Т.Р. Kot «Основные требования, предъявляемые к процессу опрыскивания. Обзор и анализ существующих опрыскивателей» «Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering)) 2006, Vol.51].

Наиболее известным и применяемым конструкционным решением является опрыскиватель с воздушным осаждением капель распыленного пестицида, что позволяет уменьшить снос мелких капель получаемых при применении стандартных форсунок - облака дисперсионных аэрозолей. Опрыскиватель содержит шасси, бак для рабочей жидкости, бак для промывочной воды, штангу, дозатор-распределитель.

Опрыскиватели с такой системой значительно сложнее и энергоемки обычных, при этом они лишь частично решают проблему сноса мелких капель.

Так как мелкие капли, наиболее подверженные сносу, ведут себя в соответствии с физическими закономерностями инерционного осаждения на обтекаемом препятствии и только небольшая часть осядет на растениях, остальные будут снесены за границы обрабатываемого поля [Никитин Н.В., Спиридонов Ю.Я., Шестаков В.Г. «Научно-практические аспекты технологии применения современных гербицидов в растениеводстве». Монография - М., ИНФРА, 2010]. Также эти опрыскиватели имеют высокую парусность воздушных рукавов, особенно при встречном ветре и повышенных скоростях движения, что вызывает необходимость применения более массивных штанг [Марченко В., Барановский О. «Принудительное осаждение рабочего раствора пестицидов. Технические решения» (http://www.ovoschevodstvo.com/iournal/browse/200910/article/145 04.04.2012)].

Опрыскиватель с воздушным осаждением капель распыленного пестицида является прототипом заявляемого. Установлено, что наиболее подходящее время для внесения пестицидов штанговыми опрыскивателями - вечерние часы, ночные и утренние, когда температура воздуха не превышает 20°С, это обеспечивает меньший снос пестицидов за счет меньшей испаряемости мелких капель и более крупной дисперсности распыла форсунками.

Аналогом для устройства по зависимости дисперсности распыла пестицида от его температуры может быть устройство для подогрева жидкости системы омывателя ALPHATHERM (http://rosalphatherm.com/index.php?option%5ecom_content&view=article&id=7&Itemi…30.03/2012). Практически представлено устройство для известного изменения дисперсности распыла форсункой жидкости за счет изменения ее температуры. Однако, здесь устройство основано на подогреве жидкости, а не на ее охлаждении.

Известны причины и методы осаждения аэрозольных облаков из атмосферы [Фукс И.А. «Механика аэрозолей». - М., Изд. Академии наук СССР, 1955 г.]. Указывается обстоятельство, что практически в вертикальных движениях природных облаков определяется в основном разностью температуры и влажности воздуха внутри и вне облака. Облака, обладающие высокой температурой, поднимаются. Если они успевают охладиться раньше, чем рассеиваются в атмосфере, то при наличии в них СО₂ или высокой концентрации дисперсной фазы они начинают оседать на земле. Фактически за штангой опрыскивателя образуется облако дисперсных аэрозолей, которое при высоких температурах (>20°С) и низкой влажности тепловой конвенцией и ветром уносится с обрабатываемого поля.

Технической задачей предполагаемого изобретения является снижение потерь пестицидов из-за испарения и уноса дисперсионных аэрозолей при работе опрыскивателей в дневное время при температурах окружающего воздуха >20°С.

Техническая задача решается тем, что опрыскиватель содержащий: шасси, емкость для пестицидов, бак для промывочной воды, насос, дозатор-распределитель, штангу с форсунками, систему воздушного осаждения капель распыленного пестицида, согласно изобретению, снабжен холодильным модулем и системой подачи СО₂ в облако дисперсионных аэрозолей получаемого в результате работы форсунок.

Устройство поясняется чертежами.

На фиг.1 показана технологическая схема опрыскивателя; на фиг.2 показан опрыскиватель в работе.

Устройство (штанговый опрыскиватель) состоит из шасси 1 прицепного или самоходного, емкости для пестицидов 2, бака для промывочной воды 3, штанги 4 с форсунками 5. Вдоль штанги 4 размещена система подачи СО₂ в зону облака дисперсионных аэрозолей рабочей жидкости, выполненная в виде шланга 6 с наконечниками 7 для подачи СO₂,. СО₂ подается из баллона 8 через редуктор 9. Пестицид подается гидронасосом 10 через дозатор-распределитель 11, испаритель 12 холодильного модуля 13 с компрессором 14. Холодильным агентом модуля 13 служит СО₂. Охлажденный пестицид через шланг 15 поступает к форсункам 5.

Работает устройство следующим образом.

Опрыскиватель заправляется жидкими средствами химизации (ЖСХ), в частности пестицидом. Включается в работу холодильный модуль 13 и редуктором 9 устанавливают давление подачи СО₂ к наконечникам 7. В начале движения включают подачу пестицида и СО₂. Операция опрыскивания проводится при температурах окружающего воздуха более 20°С и скорости ветра более 3 м/с. Процесс осаждения облака дисперсионных аэрозолей происходит следующим образом: пестицид охлаждается в холодильном модуле 13. Дисперсность его распыла становится более крупной, а холодные капли менее подвержены испарению. В облако 16 внедряется углекислый газ 17, который тяжелее и одновременно холоднее окружающего воздуха. Охлажденное смешанное облако 18 осаждается, по крайней мере, в границах обрабатываемого поля.

Эффективность предлагаемого устройства заключается в возможности работы опрыскивателя при температурах больших 20°С, без значительных потерь на унос пестицидов. Кроме того СО₂ для осаждения облака дисперсионной аэрозоли является и удобрением для растений. При допустимых природных факторах системы охлаждения и подачи СO₂ отключаются и опрыскиватель работает как обычный традиционный агрегат.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для внесения пестицидов. Штанговый опрыскиватель содержит шасси, бак для рабочей жидкости, бак для промывочной воды, штангу, дозатор-распределитель, холодильный модуль и систему подачи CO₂. Система подачи СО₂ состоит из баллона и редуктора. СО₂ охлаждает пестицид в холодильном модуле. Увеличивается дисперсность распыла пестицида. Уменьшаются потери пестицида в результате испарения и уноса. Обеспечивается возможность опрыскивания при температурах окружающего воздуха >20°С. 2 ил.

Штанговый опрыскиватель, содержащий шасси, бак рабочей жидкости, бак для промывочной воды, гидравлически связанные с баками насос, дозатор-распределитель и штангу с форсунками, отличающийся тем, что он снабжен холодильным модулем, через испаритель которого проходит рабочая жидкость, и системой подачи СО₂, выполненной в виде шланга с наконечниками и расположенной вдоль штанги с форсунками.